特許ウォッチ

公開番号2024101194
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-29
出願番号2023005013
出願日2023-01-17
発明の名称ロボット制御装置及び搬送ロボットシステム
出願人株式会社ダイヘン
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類B25J 9/22 20060101AFI20240722BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】カメラによって撮影された画像情報とセンサによって測定されたセンサ情報とを用いて、対象物を高精度に目標位置に搬送する教示データを生成することが可能なロボット制御装置及び搬送ロボットシステムを提供する。
【解決手段】ロボット制御装置100は、目標位置を含む第2画像情報を取得する第2画像情報取得手段130と、目標位置に関するセンサ情報を取得するセンサ情報取得手段140と、第2画像情報とセンサ情報とに基づいて目標位置を算出する目標位置算出手段150と、基準位置と目標位置とが一致するように搬送ロボット200を動作させるロボット制御手段160と、当該一致したポイントを教示データとして記憶する教示データ生成手段170と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
平板状の対象物を搬送する搬送ロボットを制御するロボット制御装置であって、
前記搬送ロボットに取り付けられているカメラによって前記搬送ロボットが移動する目標位置を含むように撮影された画像情報を取得する画像情報取得手段と、
センサによって測定された前記目標位置との距離情報に関するセンサ情報を取得するセンサ情報取得手段と、
前記画像情報と前記センサ情報とに基づいて、前記目標位置を算出する目標位置算出手段と、
前記算出された目標位置を教示データとして記憶する教示データ生成手段と、を備える、
ロボット制御装置。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記目標位置算出手段は、３次元空間における前記目標位置について、前記画像情報に基づいて算出される第１位置情報と、前記センサ情報に基づいて算出される第２位置情報とに基づいて算出する、
請求項１に記載のロボット制御装置。
【請求項３】
前記目標位置算出手段は、前記第１位置情報及び前記第２位置情報の平均を算出する、
請求項２に記載のロボット制御装置。
【請求項４】
前記目標位置算出手段は、
３次元空間における前記目標位置のうち前記搬送ロボットから前記目標位置の方向の奥行き成分について、前記第２位置情報を用いて算出し、
３次元空間における前記目標位置のうち前記搬送ロボットから前記目標位置の方向の奥行き成分以外について、前記第１位置情報を用いて算出する、
請求項２に記載のロボット制御装置。
【請求項５】
平板状の対象物を搬送する搬送ロボットと、当該搬送ロボットを制御するロボット制御装置とを有する搬送ロボットシステムであって、
前記搬送ロボットは、
前記搬送ロボットのエンドエフェクタに配置されるセンサと、
前記エンドエフェクタが取り付けられる基部に配置されるカメラと、を備え、
前記ロボット制御装置は、
前記搬送ロボットが移動する目標位置を含むように前記カメラによって撮影された画像情報を取得する画像情報取得手段と、
前記センサによって測定された前記目標位置に関するセンサ情報を取得するセンサ情報取得手段と、
前記画像情報と前記センサ情報とに基づいて、前記目標位置を算出する目標位置算出手段と、
前記算出された目標位置を教示データとして記憶する教示データ生成手段と、を備える、
搬送ロボットシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット制御装置及び搬送ロボットシステムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、産業界において、多くのロボットが普及している。当該ロボットは、例えば、電子部品及び機械部品の組み立て、溶接及び搬送等に用いられ、工場の生産ラインの効率化及び自動化が図られている。
【０００３】
半導体製造装置に用いられるウエハを搬送する搬送ロボットでは、ウエハを適切な位置へ搬送するためのティーチングを行うが、その精度は、操作者の知識及び熟練度などに依存し、また、操作者の作業スペースが十分に確保できない程の省スペース化が求められている場合もあるため、ティーチングの自動化が図られている。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載のロボットでは、カメラの画像データにおいてハンドの基板載置部に仮想的に配置された仮想基板の情報を生成し、カメラの画像データに基づいて、基板載置部から基板の目標位置に配置された教示用基板までの距離情報を算出する。そして、当該ロボットは、その距離情報に基づいて、仮想基板が教示用基板と一致するようにロボットアームを動作させて、仮想基板が教示用基板と一致したときのハンドの位置を教示データとして記憶している。このようにして、ロボットに正確な位置を精度良く教示している。
【０００５】
また、特許文献２では、搬送ロボットの先端に配置されたフォーク又は基板に静電容量センサを配置し、フォークの中心位置に基板を精度良く設置するようにしている。さらに、フォークと基板との相対位置を検出するセンサとしては、静電容量センサに代えて、光学センサ、磁力センサ等の非接触式センサ、カメラ等を利用してもよいことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１８－５１６７０号公報
特開２０２２－１３２０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のロボットでは、カメラの画像データを利用してウエハなどの対象物を設置する目標位置を把握しているものの、カメラの画像データのみでは、特に奥行き方向について高精度に認識することが困難な場合があり、３次元空間における目標位置を適切に認識できない可能性がある。また、ステレオカメラを用いることによって奥行き方向の精度を向上させることも考えられるが、当該ステレオカメラをロボットに取り付ける際、当該ロボットにおいて取り付け位置（カメラ間距離）が制限されるため、高精度に奥行き方向を認識できる位置に取り付けられない。
【０００８】
そこで、本発明は、カメラによって撮影された画像情報とセンサによって測定されたセンサ情報とを用いて、対象物を高精度に目標位置に搬送する教示データを生成することが可能なロボット制御装置及び搬送ロボットシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係るロボット制御装置は、平板状の対象物を搬送する搬送ロボットを制御するロボット制御装置であって、搬送ロボットに取り付けられているカメラによって搬送ロボットが移動する目標位置を含むように撮影された画像情報を取得する画像情報取得手段と、センサによって測定された目標位置との距離情報に関するセンサ情報を取得するセンサ情報取得手段と、画像情報とセンサ情報とに基づいて、目標位置を算出する目標位置算出手段と、算出された目標位置を教示データとして記憶する教示データ生成手段と、を備える。
【００１０】
この態様によれば、画像情報取得手段は、目標位置を含むようにカメラによって撮影された画像情報を取得し、センサ情報取得手段は、センサによって測定された目標位置との距離情報に関するセンサ情報を取得する。そして、目標位置算出手段は、画像情報とセンサ情報とに基づいて目標位置を算出し、教示データ生成手段は、算出された目標位置を教示データとして記憶する。これにより、カメラとセンサとを用いて高精度に目標位置を算出することができるため、対象物を高精度に目標位置に搬送する教示データを生成することが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許